測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

1、 12.3(2 實(shí)驗(yàn)：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)械效率和滑輪組的認(rèn)識(shí)。2.學(xué)會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。3.了解與機(jī)械效率有關(guān)的因素。二、過(guò)程與方法1.讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究的方法。2.通過(guò)參與用實(shí)驗(yàn)測(cè)滑輪組機(jī)械效率的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，使學(xué)生進(jìn)一步掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。4.培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。2.在實(shí)驗(yàn)他那就過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)： 學(xué)會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。難點(diǎn)：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，使學(xué)

2、生進(jìn)一步掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。教學(xué)準(zhǔn)備：刻度尺、鉤碼、彈簧秤、鐵架臺(tái)，一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，長(zhǎng)約 2米的細(xì)繩。教學(xué)過(guò)程：一、引入使用機(jī)械，有的可以省力，有的可以節(jié)省距離，那么我們能不能使用機(jī)械而節(jié)省功呢？大家能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己的猜測(cè)。為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？二、實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)原理： 器材與裝置：實(shí)驗(yàn)操作：（1）鉤碼的重由鉤碼的質(zhì)量用算出。（2）勻速拉動(dòng)彈簧秤使鉤碼G升高。注意“勻速拉動(dòng)”。測(cè)拉力時(shí)，拉力F的大小由彈簧秤上的示數(shù)讀出。（3）鉤碼上升的高度（h），可用

3、豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出。（4）細(xì)繩自由端通過(guò)的距離（s）的測(cè)定，教師邊演示邊講解，可事先在細(xì)繩與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處用色筆在細(xì)繩上做個(gè)記號(hào)，再拉彈簧秤，用滑輪組提升重物。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量細(xì)繩色點(diǎn)到與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處的距離，就是細(xì)繩自由端通過(guò)的距離（s）。（5）實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)肅認(rèn)真參照課本實(shí)驗(yàn)按要求去做。要實(shí)事求是地記錄所測(cè)得的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記錄在課本上的表格中。不能湊數(shù)，更不允許自己不動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不記數(shù)據(jù)而抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。實(shí)驗(yàn)記錄：數(shù)據(jù)填入表格中，注意清楚的記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)完畢，要整理好儀器，放回原處。學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)在全班講解。分析與結(jié)論：

4、學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢，由幾組報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)剛才的操作，大家都發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，兩部分的功不相等。使用機(jī)械時(shí)人對(duì)機(jī)械做的功比不用機(jī)械直接提升物體做的功多。這個(gè)差是哪里來(lái)的？這個(gè)差就是額外功，我們?cè)谕瓿梢患聲r(shí)，總會(huì)有一些不是我們需要的，但是又不得不做的功。所以我們?cè)谧鍪虑榈臅r(shí)候要盡量減少額外功，提高有用功在總功中占的比例，也就是提高機(jī)械效率。三、小結(jié)我們測(cè)量的是滑輪組的機(jī)械效率，原理是： 。機(jī)械效率是小于1的。評(píng)價(jià)學(xué)生參與認(rèn)知過(guò)程的表現(xiàn)，從各個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行到位的評(píng)價(jià)，提出表?yè)P(yáng)以及需要改進(jìn)的地方，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究興趣，逐漸培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題、分析問(wèn)題等能力。四 強(qiáng)化練習(xí)1、某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)滑輪組的機(jī)

5、械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置如圖中的甲、乙、丙所示。（1）、請(qǐng)計(jì)算出后兩次的機(jī)械效率，并填入表格中；(2、比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，可得的結(jié)論：_(3、比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)，可得的結(jié)論：_ 次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率 /120.10.90.374.1240.11.60.3340.11.10.52、小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表： 表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是_ 3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是_ 本次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：_實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物重G/N 物體上

6、升的高度h/cm 測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N 測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm 1632.592652.5183682.524（2）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用圖乙也做了實(shí)驗(yàn)，小紅的做法是為了控究 _當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率 _（選填“相同”或“不相同”），理由是：_.得到的結(jié)論是：_ _. （3）小軍也用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：物理量控制因素物重G/N繩端拉力F/N機(jī)械效率 /較小提升速度104.279.4中等提升速度104.279.4較大提升速度104.279.4在小軍的實(shí)驗(yàn)中，你得到的結(jié)論是：_。3、在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)

7、驗(yàn)中，小強(qiáng)按正確方法操作，如圖是他實(shí)驗(yàn)中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù)。（1）由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出，滑輪組對(duì)鉤碼做的有用功為_(kāi)J,人做的總功為_(kāi)J。鉤碼總重 G(N鉤碼上升高度h(m 測(cè)力計(jì)拉力 F(N 測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s(m50.051.40.15（2）對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是_；結(jié)合測(cè)力計(jì)放大圖，可知小強(qiáng)的錯(cuò)誤是_。（3）在該次實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該是_。鉤碼總重 G(N鉤碼上升高度h(m 測(cè)力計(jì)拉力F(N 測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s(m50.051.40.154、某班同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)以后，進(jìn)行了小組交流，下表是甲乙兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記

8、錄：實(shí)驗(yàn)小組鉤碼重G/N動(dòng)滑輪重 G/N拉力F/N機(jī)械效率 /甲0.50.40.3547.6乙0.50.40.3843.9甲、乙兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測(cè)出的滑輪組機(jī)械效率卻不同，可能的原因是什么？5、在測(cè)定“各種滑輪組機(jī)械效率與物重關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在了下面表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m 拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率/110.10.60.355.6220.10.90.3 330.11.10.3 （1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替繩子，根據(jù)數(shù)據(jù)組裝滑輪組 ；并計(jì)算出后兩次滑輪組的機(jī)械效率。（2）就這一問(wèn)題的研究，你認(rèn)為她收集的數(shù)據(jù)是否充分？說(shuō)明理由。6、在研究“影響滑輪組的機(jī)械效率因素”的實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)鉤碼的重力，按照?qǐng)D甲組裝滑輪組，靜止時(shí)讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，根據(jù) =G/Fn計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率1。再按照?qǐng)D乙組裝滑輪組（動(dòng)滑輪大小變化），改變所提物重，提升兩個(gè)鉤碼，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率2，比較得出滑輪組的機(jī)械效率高低只與物重有關(guān)。指出實(shí)驗(yàn)方案有哪些不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)意見(jiàn)。7、學(xué)校實(shí)踐活動(dòng)中，小明同學(xué)在探究“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率